Провiднi наностержнi в АПВ плiвках, зумовленi трансформацiєю вуглецю

Автор(и)

  • A. Evtukh V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • V. Litovchenko V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • M. Strikha V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • A. Kurchak V.E. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • O. Yilmazoglu Department of High Frequency Electronics
  • H. Hartnagel Department of High Frequency Electronics

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe62.06.0526

Ключові слова:

diamond-like carbon film, electron field emission, conductive nanorods, carbon nanotube

Анотація

Дослiджено вплив алмазоподiбних вуглецевих (АПВ) плiвок, осаджених на кремнiєвi вiстря при рiзних умовах на польову емiсiю електронiв. Пiд час осаджування сумiш азоту в газовiй камерi змiнювалась вiд 0 до 45%. Оцiнки величини роботи виходу досягали значень, менших вiд 1 еВ. Cпостерiгалось рiзке збiльшення струму емiсiї при великих значеннях електричного поля i зменшення бар’єра пiсля досягнення передпробiйних умов для АПВ плiвок на кремнiєвих вiстрях. При великiй густинi струму в результатi локального нагрiву алмазоподiбна sp3-фаза перетворюється в провiдну sp2-фазу. Внаслiдок цього в АПВ плiвках утворюються провiднi наноструктурованi канали. Дiаметр провiдних наноканалiв було оцiнено зi зменшення бар’єра пiсля досягнення передпробiйних умов i вiн змiнювався в дiапазонi вiд 5 до 25 нм. Наявнiсть таких наноканалiв в дiелектричнiй
матрицi приводить до локального зростання електричного поля i зменшення бар’єра для електронної польової емiсiї. Для пояснення експериментальних результатiв польової емiсiї, базуючись на трансформацiї алмазоподiбних плiвок i утвореннi провiдних наноканалiв, було розраховано змiну електронної спорiдненостi (x0) для вуглецевих структур з включеннями рiзної кiлькостi точкових дефектiв. Показано вплив регiбридизацiї зв’язкiв у рiзних вуглецевих структурах на електронну спорiдненiсть (x0) i вiдповiдно на роботу виходу. Утворення провiдних наноканалiв в АПВ плiвках дозволяє значно збiльшити польову емiсiю навiть для плоских поверхонь без гострiй. Отриманi результати можуть бути використанi для розробки високоефективних емiсiйних катодiв.

Downloads

Опубліковано

2018-12-15

Як цитувати

Evtukh, A., Litovchenko, V., Strikha, M., Kurchak, A., Yilmazoglu, O., & Hartnagel, H. (2018). Провiднi наностержнi в АПВ плiвках, зумовленi трансформацiєю вуглецю. Український фізичний журнал, 62(6), 526. https://doi.org/10.15407/ujpe62.06.0526

Номер

Розділ

Наносистеми